[发明专利]基于宏观基本图的路网关键路段识别方法

权利要求书

1.一种基于宏观基本图的路网关键路段识别方法，包括以下步骤：

1)、在路网中每个路段中间部署微波雷达检测器，获取每个路段上的微波雷达检测器的设备数据，该数据至少包括路段交通流量、平均车速和时间占有率数据；

2)、确定一个采集周期，根据每条路段的交通流量、平均车速和时间占有率数据，计算路网A每一个采集周期内的加权交通流量和非加权密度，计算公式如下：

qw=Σiqili/Σiliku=Σiki/Σiliki=oi/s]]>

其中，q^w是路网A每个采集周期对应的加权交通流量；k^u是路网A每个采集周期对应的非加权密度；q_i，k_i，o_i为i路段的流量、密度和时间占有率；l_i是路段i的长度；s是车辆空间平均有效长度；

3)、取一天之内路网A所有采集周期所对应的加权交通流量和非加权密度作为样本集合，记为：

Q＝{(q^w,k^u)|q^w＝q^w₁,q^w₂......q^w_n；k^u＝k^u₁,k^u₂......k^u_n}

4)、根据样本集合中的加权交通流量和非加权密度数据，绘制宏观基本图的散点图；

采用回归方程拟合宏观基本图加权交通流量-非加权密度曲线，确定回归系数，计算路网A的临界加权交通流量q^w₀；

设宏观基本图回归方程为q^w＝β₀+β₁(k^u)²+β₂k^u+ε，根据样本集合中的加权交通流量和非加权密度数据，将其录入回归方程计算模型，获得路网A的MFD回归系数β₀、β₁、β₂和统计误差ε；

将宏观基本图回归方程转化为下式：

qw=β1(ku+β22β1)2+β0-β224β1+ϵ]]>

当取为0值时，反推q^w值，得到路网A的MFD曲线顶点对应的临界加权交通流量值，计算公式如下：

qw0=4β0β1-β224β1]]>

其中，q^w₀是路网A的MFD曲线顶点对应的临界加权交通流量；β₀、β₁、β₂是路网A的MFD回归系数；

5)、任意删除某一路段i，计算去除该路段后路网A_(-i)的MFD每一个采集周期内的加权交通流量和非加权密度，计算公式如下：

q(-i)w=(Σjqjlj-qili)/(Σjlj-li)k(-i)u=(Σjkj-ki)/(Σili-li)kj=oj/s]]>

其中，q_(-i)^w是路网A_(-i)每个采集周期对应的加权交通流量；k_(-i)^u代表路网A_(-i)每个采集周期对应的非加权密度；q_j，k_j，o_j为路网A_(-i)中j路段的流量、密度和时间占有率；l_j是路段j的长度；

根据路网A_(-i)样本集合中的加权交通流量和非加权密度数据，绘制路网A_(-i)的宏观基本图的散点图，以宏观基本图回归方程q_(-i)^w＝β₀′+β₁′(k_(-i)^u)²+β₂′k_(-i)^u+ε′，计算路网A_(-i)的MFD曲线顶点对应的临界加权交通流量值，计算公式如下：

qwi0′=4β0′β1′-β2′24β1′]]>

其中，q^w_i0′是路网A_(-i)的MFD曲线顶点对应的临界加权交通流量；β₀′、β₁′、β₂′是路网A_(-i)的MFD回归系数；

比较初始路网A和去除路段i后的路网A_(-i)之间加权交通流量的浮动情况，记为浮动值Δq_i，若Δq_i大于等于阈值r，则路段i是路网关键路段，浮动值Δq_i的计算方法如下：

Δq_i＝|q^w₀-q^w_i0'|

6)、采用K均值聚类分析法对{Δq_i}进行分类，提取阈值r和关键路段。